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摘要:近年来,我国交通事业取得了日新月异的成果,道路桥梁工程规模也是越来越大。在道路桥梁工程施工过程中,存在着诸多设计问,并且施工中出现的裂缝问题,严重影响了道路桥梁建设的质量和安全。针对设计问题及引发的裂缝问题,必须引起工程施工人员的高度重视,只有准确掌握造成裂缝的根本原因,才能采取有效的解决措施,改善设计方案,进而提升道路桥梁工程的施工质量。为此,本文就以上几方面展开讨论,以期为道路桥梁建设提供必要帮助。
关键词:交通工程;混凝土;裂缝防治技术
1引言
近年来,随着人们需求的增加,作为道路工程重要部分的公路工程,数目逐渐增多,给人们的生活带来了非常大的便利。面对交通压力大的现状,工程质量成为了人们广泛关注的问题。沥青混凝土路面平整、耐磨、工期短、便于养护、好维修,大量应用在公路建设之中。但是在实际的使用过程中,裂缝的产生是阻碍工程质量提高的重要要素,研究沥青混凝土路面裂缝的成因具有现实意义。
2混凝土裂缝的成因
2.1材料质量问题
施工材料的好坏决定了工程质量的好坏,沥青混凝土路面产生裂缝的原因之一就是沥青和混凝土材料本身的质量问题。影响沥青质量的因素很多,有低温延性、沥青油源、含蜡、劲度、抗老化性等,只有高品质的沥青才能增加其黏性,提高其防水效果。如果所使用沥青的质量差,会缩短其保质的时间。混凝土材料主要是由一些沙子、水泥、石子和一些外加剂组成的,这些成分的比例、质量都会影响混凝土的质量。一方面,在砂石的粒径设计不符合要求的情况下,会影响空隙率,降低混凝土结构的强度。另外,在混凝土结构中使用过量的矿物质,会大幅降低骨料和水泥的黏结力。另一方面,如果砂石中泥的含量较大,就会增加水和水泥的用量,降低混凝土结构的抗冻性、强度和抗渗性。沥青混凝土材料的比例也是影响路面裂缝的因素之一。
2.2受弯裂缝
混凝土桥梁在弯矩作用下会产生弯曲裂缝,弯曲裂缝在弯矩最大截面受拉区产生,桥梁梁板结构最大正弯矩一般在跨中,并底部开始向上发展;负弯矩裂缝一般出现在支座处,从上往下发展。裂缝的数量和大小与荷载有关,集中荷载下裂缝分布相较于分布荷载裂缝分布更加集中,荷载增加,裂缝数量增多并开始扩大。当结构配筋较少时,裂缝少而宽,结构可能发生脆性破坏。普通钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度限制在0.30mm以内,对预应力构件的裂缝宽度限制在0.20mm以内。超过该限值则可能会影响桥梁结构安全。
2.3温度变化问题
热胀冷缩现象是物体的基本特质,一般情况下,物体在受热后会膨胀,在受冷后会收缩。沥青混凝土同样具备这种特性,沥青混凝土在受到外界环境温度的影响后,会发生不同程度的形变,影响公路的强度,当这种变化大于公路路面的抗拉强度时,产生沥青混凝土路面的裂缝。温度引发的裂缝类型主要有两种,收缩裂缝和温度疲劳裂缝。低温收缩裂缝是由于温度的降低所引发的面层收缩,但这种力大于沥青混凝土路面的强度时就会产生裂缝,一般是由上而下的形态。而温度疲劳性裂缝主要是由温度循环导致的,频繁的温度变化会降低应力性能,当应力与实际温度应力相差较大时,就容易产生裂缝。
2.4施工工艺问题
施工工艺是施工质量的保证,只有好的施工工艺才能完成沥青混凝土路面的施工工作。但是在实际的沥青混凝土路面工程施工时,施工单位常会由于工程任务繁重,工艺复杂,工期短等问题,而私自更改施工过程。为了在工期内完成任务,往往会将原有的工艺简化,或者是虽然按照施工步骤进行施工,但是每一个环节都没做到位,不符合相关的工程标准。尤其是公路的扩建工程,现在的公路扩建方式都是一半正常通行,一半施工,为了不影响正常的通行,就会减少施工时间,路面施工都会选在路基沉降稳定之前,这种情况会导致路基压实度不够,进而导致公路路基沉降不均匀,发生坍塌,致使路面受损。另外,这种分幅施工的方式不利于接缝的处理或导致压实度不够,在车辆行驶时,大量的荷载压力会使路面产生裂缝。
3混凝土裂缝的防治措施
3.1科学布局加强监管
在道路桥梁施工之前,施工人员要对施工现场和周边环境进行仔细勘察、分析,结合实际情况对整个道路桥梁设计环节做到科学规划,并合理布置施工所用的钢筋,高度重视施工当中的机械荷载,充分保证设计荷载不小于施工中的荷载,从而保证混泥土强度范围,避免发生混凝土裂缝问题。另外,有关部门要加大监管力度,工程监理单位要严格按照技术标准、设计文件以及相关法律、法规,对道路桥梁施工质量实施监理,明确责任制,从而保证施工质量。
3.2做好设计工作
为了保证沥青混凝土路面施工的质量,做好路面结构的设计非常必要。在设计时要实际考察施工环境、了解施工特点,以此为依据优化路面结构层厚度。还要结合公路的结构类型、等级和车流量、施工季节等评估公路所需的承载力。路基结构类型和路面结构类型的选择要根据交通流量的估算来定。只有做好设计工作才能准确指导施工,为施工质量打下基础。
3.3温度裂缝的防治措施
对于温度裂缝的防治措施,主要是强化对材料温度的控制,可采用冷水降温碎石之后再与混凝土搅拌混合,或在混凝土内部预留管道注水降温,对于大体积构件可选择在春秋温度适宜时浇筑,若在夏天浇筑应采取降温措施,对温差变化较大的情况可采取保温措施避免因温度变化大热胀冷缩快,出现裂缝。
3.4加强施工控制
要保证公路路面铺设所需的沥青混凝土混合料和施工场地之间的距离不宜过大,避免沥青混合料在运输过程中降温过快。在实际的路面摊铺中,要保证摊铺厚度均匀一致。其次,在碾压沥青混凝土路面时,要保证其密实度。沥青混凝土路面新摊铺层15cm是压路机的钢轮深入的位置,每完成一遍碾压就移动15~20cm,方向是新摊铺层,到沥青混凝土路面的新摊铺层中压路机全部进入为止。以上是横向碾压。横向碾压完后再进行纵向碾压。为了保证沥青混凝土路面铺设的完整性,最好是一次性完成摊铺工作。如果现实条件不允许一次性摊铺,必须分幅施工,就要保证两个施工段之间连接要紧密,后面的铺设要避免在前段混合料凝固后再进行。在分幅施工时,要保证错开15cm以上的上、下层的施工纵缝,并保证接缝处的碾压工作要到位,必须平整、紧密。
4结束语
综上所述,裂缝问题是道路桥梁项目施工中常见的问题,但其问题的出现缺受到多方面因素的影响。所以,为确保道路桥梁的施工质量,需要掌握裂缝问题出现的具体原因,通过设计方案、后期养护及材料选择等多方面因素进行有效控制,通过合理有效的解决措施,减少裂缝问题的发生,进而保障道路桥梁项目施工的质量。
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